달 탐사를 위한 Hyperspectral Camera / Stereo Imager 개발

임여명,민경욱,박재우,이진근,최영완,김성수 한국천문학회 2009 天文學會報 Vol.34 No.1

FIMS 영상 위치보정 알고리즘 개발

임여명,박재우,선광일,유광선,김일중,이대희,신종호,민경욱 한국천문학회 2005 天文學會報 Vol.30 No.1

달 탐사를 위한 Hyperspectral Camera/Stereo Imager 인증 모델

임여명,민경욱,임태호,최연주,함종욱,이진근,김희준,최영완,김성수,Im, Yeo-Myeong,Min, Gyeong-Uk,Im, Tae-Ho,Choe, Yeon-Ju,Ham, Jong-Uk,Lee, Jin-Geun,Kim, Hui-Jun,Choe, Yeong-Wan,Kim, Seong-Su 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

지금까지 해외의 여러 달 궤도선에서 달의 영상을 다양한 방법으로 관측한 것에서 알 수 있듯이 영상 관측은 달 탐사에서 중요한 부분이다. 특히 그 중에서 입체 영사기(Stereo Imager)는 달의 3차원적 영상을 관측하여 달 표면의 구조를 파악할 수 있고 분광 카메라(Hyperspectral Camera)는 달 표면을 이루고 있는 물질을 분광 정보를 통해서 알아낼 수 있다. 본 연구에서는 우리나라가 2020년경 독자적인 달 궤도선을 계획하고 있는 것에 발맞추어 이 두 관측 장비를 설계해 보았다. 본 연구에서 설계한 탑재체는 하나의 광학계를 이용해 가시광 영역에서 동시에 입체 영상과 분광 영상을 얻을 수 있는 장치이며, 달 표면에서의 궤도선의 속도와 저장 가능한 정보의 양을 고려하여 100 km의 고도에서 속도를 1.6 km/s로 가정할 때 interline CCD가 17.5 m의 공간 분해능을 갖기 위해 92 frame/s 이상의 frame rate로 관측을 수행할 수 있게 하였다. 특히 분광 카메라는 wedge filter를 사용하여 광학계의 부담을 줄였으며 검출기로는 interline CCD를 사용하여 channel 수를 조절할 수 있도록 하였다. 또한 달 표면을 구성하는 입자의 크기에 대한 정보를 얻을 수 있는 편광판도 설치 하였다. 시험 모델의 문제점을 분석하여 새롭게 개선된 탑재체를 설계하여 개발하였다. 렌즈를 수정해 vignetting과 왜곡 현상을 보정하였고 전체 무게를 1.5 kg으로 줄여서 시험 모델보다 30% 이상 줄일 수 있었다. 파장 분해능은 20nm로 시험모델보다 더 개선된 분해능을 얻을 수 있었다. 출력 효율의 증대를 위해 power board의 수정을 수행하였다.

Far-ultraviolet Observations of the Comet C/2001 Q4 (NEAT)

임여명,민경욱 한국천문학회 2010 天文學會報 Vol.35 No.1

Far-ultraviolet Observations of the Comet C/2001 Q4 (NEAT)

임여명,민경욱 한국천문학회 2009 天文學會報 Vol.34 No.2

FUV observation of the comet C/2001 Q4 (NEAT) with FIMS

임여명,민경욱,한원용,Lim, Yeo-Myeong,Min, Kyoung Wook,Feldman, Paul D.,Han, Wonyong,Edelstein, Jerry 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

We present the results of far-ultraviolet (FUV) observations of comet C/2001 Q4 (NEAT) obtained with Far-ultraviolet Imaging Spectrograph (FIMS) on board the Korean microsatellite STSAT-1, which operated at an altitude of 700 km in a sun-synchronous orbit. FIMS is a dual-channel imaging spectrograph (S channel 900-1150 ${\AA}$, L channel 1350-1750 ${\AA}$, ${\lambda}/{\Delta}{\lambda}$ ~ 550) with large image fields of view (S: $4^{\circ}.0{\times}4^{\prime}.6$, L: $7^{\circ}.5{\times}4^{\prime}.3$, angular resolution 5'-10') optimized for the observation of diffuse emission of astrophysical radiation. Comet C/2001 Q4 (NEAT) was observed with a scanning survey mode when it was located around the perihelion between 8 and 15 May 2004. Several important emission lines were detected including S I (1425, 1474 ${\AA}$), C I (1561, 1657 ${\AA}$) and several emission lines of CO $A^1{\Pi}-X^1{\Sigma}^+$ system in the L channel. Production rates of the notable molecules, such as C I, S I and CO, were estimated from the photon fluxes of these spectral lines and compared with previous observations. We compare the flux and the production rates in the radius of $3{\times}10^5$ km with $20{\times}10^5$ km from the central coma. We obtained L-channel image which have map size $5^{\circ}{\times}5^{\circ}$ The image was constructed for the wavelength band of L-channel (1350 - 1710 ${\AA}$. We also present the radial profiles of S I, C I, CO obtained from the spectral images of the central coma. The radial profiles of $2{\times}10^6$ km region are compared with the Haser model.

FIMS로 관측한 Large Magellanic Cloud (LMC)

임여명,민경욱,선광일,유광선,김일중,이대희,신종호,박재우 한국천문학회 2005 天文學會報 Vol.30 No.2

FIMS 관측 자료의 위치보정 알고리즘 개발

임여명,선광일,민경욱,유광선,박재우,김일중,신종호,이대희,Lim, Y.M.,Seon, K.I.,Min, K.,Ryu, K.S.,Park, J.W.,Kim, I.J.,Shinn, J.H.,Lee, D.H. 한국천문학회 2005 天文學論叢 Vol.20 No.1

The FIMS(Far-ultraviolet IMaging Spectrograph), the main payload onboard the first Korean Science Technology SATellite, STSAT-1, has performed various astronomical observations, including the Cygnus Loop, Vela supernova remnants, LMC(Large Magellanic Cloud), since its launch on September 2003. It has been found that the attitude information provided by spacecraft bus system has the errors of more than about 10-15 arcmins due to the time offset problem and errors in attitude knowledge. We develop an algorithm for correction of position errors in FIMS data. The aspect for the FIMS data is determined by comparing the positions of observed bright stars with the Tycho-II and TD-1 catalogs. The position errors of the bright stars along the scanning (${\gamma}$) and spatial (${\delta}$) directions were considered as functions of ${\delta}$, ignoring errors in position angle. The corrected positions of the bright stars coincided very well to their Tycho-II and TD-I positions. The correction algorithm is essential for the FIMS data analysis, and is being used for the FIMS data analysis.

지질추출 미세조류 폐기물로부터 바이오 수소 생산 향상을 위한 전처리의 적용

김태훈,임병서,박혜숙,윤여명 대한환경공학회 2019 대한환경공학회지 Vol.41 No.9

Objectives : This study was performed to investigate optimal conditions for fermentative hydrogen production of lipid-extracted microalgae waste (LMW) by single and combined pretreatments. Methods : To produce LMW as a feedstock, the lipids were extracted from Chlorella vulgaris by conventional method and the LMW concentration was controlled at 75 g dry cell weight (dcw)/L. LMW pretreatment was performed by single (alkali, acid, and ultrasonic (U/S)) and combined (alkali+ultrasonic, acid+ultrasonic) pretreatment. For performing dark fermentative hydrogen production, LMW was added on the basis of a solid/liquid ratio (S/L ratio) of 1 : 10 and the heat-treated sludge at 90℃ for 20 min was inoculated in batch reactors. After the batch experiment, microbial community analysis was performed by Next Generation Sequencing (NGS). Results and Discussion : The acid pretreatment showed the greatest influence on the increase of the solubilization rate among three single pretreatment methods. On the other hand, the ultrasonication pretreatment did not lead to increasing the solubilization but showed increased hydrogen production (197 mL H2/g (dcw)) as much as the single acid pretreated methods. The combined pretreatment resulted in the highest 6,880 mg COD/L in the sample pretreated by the acid (1.5% HCl) combined with the single ultrasonic method, but the highest hydrogen production of 237 mL H2/g (dcw) was obtained in the sample pretreated by the acid (1.0% HCl) combined with ultrasonic. However, the alkali combined with ultrasonic combined pretreatment method showed a slight increase in hydrogen production compared to control one. Microbial community analysis revealed that the relative abundance of genera Clostridium was 97.1% in the sample pretreated by combined pretreatment (1.5% HCl+ultrasonic). Conclusions : The improvement of hydrogen production was closely related to the increase of SCOD in both samples employed by single and combined pretreatment. Especially, the application of acid pretreatment method was found to be more effective than alkali pretreatment. Ultrasonic pretreatment, on the other hand, did not result in increased SCOD, but improved hydrogen production. This might be due to that physical structure of LMW was disrupted and became easier biodegradable, even if the solubilization of the substrate did not proceed through the pretreatment of the ultrasonic method. According to the result of NGS analysis, high abundance of Clostridium spp. played the main role in hydrogen production. 목적 : 본 연구는 지질추출 미세조류 폐기물(Lipid-extracted microalgae waste, LMW)을 기질로 이용하여 혐기성 수소 암 발효 생산에서 산, 알칼리, 초음파 단독 전처리 및 병합 전처리를 통해 최적의 조건을 연구했다. 방법 : 기질로 선택한 미세조류는 표준방법을 통해 지질추출을 하여 최종 LMW 농도는 75 g dry cell weight (dcw)/L로고정하였다. LMW 전처리는 알칼리, 산, 초음파(Ultrasonication, U/S), 알칼리+초음파, 산+초음파 병합 방법을 진행하였다. 수소 생산 회분식 반응조 세팅을 위해 LMW는 고상 : 액상 혼합비율(Solid/liquid ratio, S/L ratio)을 1 : 10을기준으로 하였고 열처리된 슬러지(90℃, 20분)를 식종했다. 회분식 실험 후, 유기산 분석과 Next generation sequencing (NGS) 방법을 적용한 미생물 군집 분석을 했다. 결과 및 토의 : 단독 전처리 과정에서 산 전처리가 가용화율 증가에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면, 초음파 단독 전처리는 가용화율 증가에 큰 영향을 주지 않았지만 산(1.5% HCl) 전처리와 같이 가장 높은 수소 전환율(197 mL H2/g (dcw))을 나타냈다. 병합 전처리의 경우, 산(1.5% HCl)+초음파 전처리 조건에서 가장 높은 6,880 mg COD/L을 보였으나 산(1.0% HCl)+초음파 병합 전처리에서 237 mL H2/g (dcw)의 가장 높은 수소 생산의 결과를보였다. 반면, 알칼리+초음파 병합 전처리 방법은 수소 생산 증가율은 아주 미미했다. 미생물 군집 분석의 결과, 수소 생산 대표 미생물인 Clostridium 속의 상대적 우점도는 대조군에서 91.8%로 가장 낮았던 반면에 산(1.5% HCl)+초음파 병합 전처리가 가장 높은 97.1% 우점도의 결과를 보였다. 결론 : 수소 전환율의 향상은 대부분 단독・병합 전처리 모두 SCOD 증가와 밀접한 관계가 있었으며, 특히 산 전처리 방법의 적용이 알칼리 전처리 적용과 비교하여 효과적임을 확인했다. 반면, 초음파 전처리의 경우 낮은 SCOD 증가에 기인하지 않았지만, 높은 수소 전환율의 결과를 보여주었다. 이는 초음파 전처리를 통해 기질의 완전한 가용화까지 진행되지 않았지만 미생물의 생분해가 쉬운 형태로 전처리가 되어 수소 생산율의 증가에 기인했을 것으로 판단된다. NGS 분석 결과에 따라 Clostridium 속 미생물에 의한 수소 생산이 주가 되었던 것으로 나타났고 이들의 우점도는 수소 생산량과 비례함의 결과를 보였다.

식종슬러지 종류에 따른 이산화탄소 이용 바이오메탄 생산 비교

김태훈(Tae-Hoon Kim),임병서(Byung-Seo Lim),이승주(Sung-Ju Yi),윤광수(Gwang-Sue Yun),안병규(Byung-Kyu Ahn),미치드마(Michidmaa Enkhtsog),윤여명(Yeo-Myeong Yun) 유기성자원학회 2020 유기물자원화 Vol.28 No.1

본 연구는 초기 식종슬러지 종류별 CO₂의 생물학적 바이오메탄 생산 적용 가능성을 비교를 위해 국내 혐기성 소화조로부터 획득한 식종미생물을 종류에 따라 Specific methanogenic activity (SMA) test를 수행한 결과이다. 36일간의 실험 결과 CH₄ yield는 2,434-2,051mL CH₄/g COD의 범위를 얻었고 생산된 가스 내 CH₄ 분압은 맥주공장과 음식물류 폐기물 식종슬러지에서 가장 높은 89.3-91.9% CH₄ 분포를 보인 반면 하수슬러지 식종슬러지로부터 가장 낮은 효율을 나타냈다. 반응조의 CH₄ production rate/CO₂ consumption rate 비교를 통해 CH₄전환 속도 및 CO₂소비율의 간접적 물질 수지 비교가 가능했으며 SMA test 실험 기간 중 반응조 내 아세트산의 농도의 검출이 확인되었다. 이는 식종슬러지 내부의 잔류 유기물들의 분해, 식종미생물의 사멸 및 이들의 분해, Homoacetogenic bacteria의 활성에 의해 반응조 내 Metabolic pathway가 부분적으로 Hydrogenotrophic methanogenesis 단계에서 Acetoclasctic methanogenesis로의 변환됨에 따른 결과로 사료된다. The aims of this study were to compare the biomethanation of CO₂ through specific methanogenic activity(SMA) test which was inoculated with four different types of mixed microbial culture obtained from full-scale anaerobic digestion (AD) plants. The experimental results showed that CH₄ conversion was the highest in the samples inoculated by seed sludge taken from ADs of food waste and brewery; under this condition, the produced biomethane contains 89.3-91.9% of CH₄. Meanwhile, the lowest level was obtained in the sample from sewage sludge. The measured ratio of CH₄ production rate to CO₂ consumption rate in all reactors was higher than the theoretical value (1) in the middle of the period and soon dropped to 0.7-0.8. It might be due to changed metabolic pathways in the reactor by the degradation of residual organic matter and the increased activity of homoacetogenic bacteria.